噪音驱动下耦合神经元电路的同步行为与激活特性研究

本文主要探讨了耦合神经元电路中的噪声效应检测，以Hindmarsh-Rose神经元模式为基础，这是一种能够再现神经元活动主要特性的模型。该模型在动态研究中具有很高的效用，通过将理论神经元模型转化为实际电路来验证神经元的行为。每个神经元的电活动模式取决于外部刺激、神经元之间的连接耦合以及网络中的随机噪声或外部不确定性驱动。 设计可靠的实践性人工神经元电路来研究神经元电活动的转变是一个挑战。作者构建了一个单一芯片微机（SCM）为基础的实验电路，用于复制具有不同放电模式的神经元的电活动，并详细介绍了电路的组成部分。研究的重点在于添加噪声到单个神经元电路以及耦合神经元电路中，探究噪声对电活动的影响以及在优化噪声强度下的同步现象。 实验结果显示，噪声在激活静息状态的神经元电路中起到了关键作用，同时也促进了不同神经元电路之间的同步。噪声可以作为一种调控工具，通过适当的强度，促进神经网络的集体行为研究。这项工作对于理解和控制神经网络中的信息处理过程具有重要意义，特别是在模拟大脑功能和理解神经疾病的神经动力学机制上。 本文的工作不仅提供了对噪声对神经元电路行为影响的深入理解，也为设计更接近真实大脑功能的人工神经网络系统提供了新的设计思路和技术手段。通过将理论与实践相结合，研究人员得以探索噪声如何塑造神经元的动态行为，这对于未来的神经工程和生物信息学领域有着深远的影响。